UJI KEPADATAN MEMBAL (REFUSAL DENSITY) UNTUK MENINGKATKAN KESESUAIAN MUTU PERKERASAN

JALAN BERASPAL (Refusal Density Test to Improve the Quality Assessment of Road Asphalt Pavements)

Oleh

Ir. A.Tatang Dachlan, MengSc*)

By: Ir. A.Tatang Dachlan, MEngSc Abstract

Since 1992, Directorate General of Highway, and Research and Development Agency of Ministry of Public Works collaborative research with Transport Research Laboratory (TRL), United Kingdom have developed the road paving of hot mix asphalt for road maintenance and betterment project in widely road in Indonesia, applied the refusal density requirements for asphalt mixes This test aimed to gain highest density value in the laboratory as the optimum traffic densification simulation until refusal or not more able to compact, but is still satisfy in the limits of elastic requirements. This refusal density design is known has the satisfy strength to overcome deformation due to heavy traffic action in highly temperature, but the material quality requirements for asphalt mixes such as combine aggregate grading, voids in mix, and stability should be complied with the specification. To gain that conditions, asphalt mixes is then proved and developed the grading of the aggregate for hot rolled sheets (HRS) and asphalt concrete (AC) that may be designed and controlled the density of asphalt mixes to suitable refusal as well. This asphalt mixes has been designed on 1992 and be examined in the field on 1993. The result proves that it has a good performance, no deformation or no crack occurred, and has existed more than ten years without maintenance.

Keywords: refusal density, hot asphalt mixes I. PENDAHULUAN 1.1 Kenapa Menggunakan Kepadatan Membal Proses pemadatan dalam perencanaan campuran beraspal panas biasanya digunakan dengan metode Marshall untuk menentukan nilai rongga dalam campuran yang disyaratkan, tetapi dalam kondisi tertentu setelah diaplikasikan di lapangan dan telah mengalami pemadatan oleh lalu lintas, tidak mencerminkan kepadatan campuran beraspal yang sesuai dengan harapan. Rongga dalam campuran beraspal setelah beberapa lama relatif terlalu tinggi sehingga terjadi retak, atau bahkan terlalu rendah dari pada persyaratan sehingga acapkali terjadi deformasi plastis. Metode pemadatan dengan Marshall konvensional atau normal menggunakan mold berdiameter 10 cm (4 inci) yang dirancang dengan jumlah tumbukan normal

*) Pusat Litbang Jalan dan Jembatan – Balitbang Dept. Pekerjaan Umum

tertentu dianggap belum cukup untuk menjamin kinerja campuran beraspal yang digunakan untuk lalu lintas berat dan padat dengan temperatur tinggi. Untuk mengevaluasi kerusakan perkeraan jalan beraspal berbentuk retak dan deformasi plastis berupa alur perlu dikontrol dengan suatu uji kepadatan sampai kondisi membal. Kepadatan membal dimaksudkan sebagai kepadatan tertinggi (maksimum) yang dapat dicapai, sehingga campuran tersebut praktis tidak dapat menjadi lebih padat lagi. Kepadatan membal adalah masa per satuan volume termasuk rongga contoh uji yang dipadatkan sampai membal. 1.2 Perumusan Masalah

Masalah kepadatan campuran beraspal panas untuk perkerasan jalan yang dirancang dengan metode Marshall konvensional adalah ketergantungannya terhadap pencapaian rongga udara yang disyaratkan. Pencapaian rongga udara perkerasan jalan hanya dapat dievaluasi bila setelah beberapa tahun dilalui kendaraan. Bila rongga udara tidak tercapai oleh pemadatan lalu lintas, maka rongga dalam campuran akan relatif lebih tinggi sehingga penuaan aspal relatif akan lebih cepat akibat oksidasi, perkerasan menjadi kurang lentur dan akan cepat retak. Sebaliknya adalah bila rongga dalam campuran beraspal masih terlalu rendah, maka akan menyebabkan bleeding atau keluarnya aspal karena campuran tidak cukup ruang untuk mengakomodasi aspal dalam rongganya.

Pemadatan di laboratroium sangat berbeda dengan pemadatan di lapangan akibat pemadatan oleh lalu lintas, tetapi pemadatan secara mekanis di laboratorium dengan metode Marshall masih relevan mensimulasikan pemadatan oleh beban lalu lintas, asalkan jumlah tumbukkan pada benda uji harus disesuaikan. Alternatif lain adalah dilakukan penumbukkan campuran beraspal menggunakan penumbuk elektris untuk alat Marshall, atau alat pemadat putar (gyratory compactor) sehingga tidak memerlukan tenaga manusia untuk mengangkat palu penumbuk. Pemadatan lain dapat menggunakan alat penumbuk getar yang dapat dioperasikan secara manual, meniru alat pemadat putar. Di negara-negara maju telah menggunakan konsep metode uji membal ini sebagai dasar untuk perencanaan perkerasan jalan beraspal, berdasarkan gradasi agregat campuran tertentu yang penentuan kadar aspal dan kadar rongganya dianalisis secara volumetrik.

1.3 Maksud dan Tujuan Studi ini dimaksudkan untuk menganalisis data perkerasan jalan yang sudah berumur lebih dari 10 tahun, dengan tujuan untuk memberikan penjelasan penggunaan uji kepadatan membal yang diterapkan dalam merancang perkerasan jalan beraspal panas di Indonesia.

1.4 Lingkup Penelitian Dalam uraian ini disajikan sejumlah hasil uji kepadatan campuran beraspal curah (bulk specific gravity) atau Marshall Density (MD), kepadatan membal (refusal density, RD) dan kepadatan maksimum campuran (maximum spesific gravity, MSG) yang mempunyai kepadatan dan rongga udara bervariasi, yang diperoleh dari sejumlah lokasi.

II. PENGEMBANGAN PENENTUAN KEPADATAN 2.1 Penentuan Kepadatan Membal Departemen Pekerjaan Umum telah mengadopsi uji kepadatan membal berupa pedoman teknik, No. 025/T/BM/1999, dengan judul Tata Cara Penentuan Kepadatan Mutlak,. Cara uji ini merupakan adopsi dari BS 598: Part 104: 1989, Methods of test for the determination of density and compaction. Sampling and examination of bituminous mixtures for roads and other paved areas. Kepadatan Mutlak dalam judul pedoman tersebut telah diubah menjadi Kepadatan Membal. TRL Inggris telah sejak lama menggunakan uji kepadatan membal ini dalam spesifikasi pekerjaan jalan, menggunakan pemadat getar listrik. Negara lain seperti Australia dan negara lainnya menggunakan alat pemadat putar (gyratory compactor) yang mensimulasikan pemadatan tanpa tumbukan, tetapi menggunakan tekanan statis yang gerakan pemadatannya bergerak menekan secara dinamis pada campuran beraspal dalam mold berdiameter 15 cm. Pembebanan diatur sesuai dengan beban dinamis yang direncanakan dan bergerak berputar dalam mold tersebut. 2.2 Penerapan Pengujian Kepadatan Membal untuk Kontrak Pekerjaan Jalan Sejak tahun 1995 Bina Marga bersama dengan Puslitbang Jalan dan Jembatan telah menyempurnakan konsep spesifikasi campuran beraspal panas bersama-sama atas hasil kerjasama dengan TRL Inggris. Dalam spesifikasi baru tersebut diperkenalkan perencanaan campuran beraspal panas dengan pendekatan kepadatan membal. Kepadatan membal dimaksudkan sebagai kepadatan tertinggi (maksimum) yang dapat dicapai di laboratorium, sampai kondisi campuran tersebut praktis tidak dapat menjadi lebih padat lagi. 2.3 Jenis Campuran Beraspal

Sejak tahun 1982, Ditjen Bina Marga, Departemen Pekerjaan Umum telah melaksanakan sejumlah pemeliharaan dan peningkatan jalan menggunakan campuran beraspal jenis Lapis Tipis Beton Aspal (Lataston). Lataston diadopsi dari campuran beraspal jenis Hot Rolled Asphalt (HRA) yang dikembangkan oleh Inggris, dan menjadi spesifikasi standar dalam British Standard BS 594 (1973), Specification for rolled asphalt (hot process) for roads and other paved areas.

HRA dikembangkan dengan nama Hot Rolled Sheets di Indonesia oleh Bina Marga dan TRL-Inggris. Jenis HRS ini telah dikembangkan dan dijadikan manual Lataston dalam pedoman pelaksanaan No. 14/BM/1983, serta telah diaplikasikan sejak tahun 1983.

Lataston adalah salah satu jenis jalan beraspal yang diproses secara panas (hot mix), menggunakan agregat bergradasi senjang (gap-graded) dengan maksud agar dapat mengakomodasi kadar aspal yang relatif lebih tinggi dari pada gradasi menerus (continuous-graded), sehingga lebih fleksibel, namun masih cukup stabil untuk menahan lalu lintas yang relatif berat.

III. REVIEW HASIL PEMANTAUAN LAPANGAN DAN UJI COBA SKALA

PENUH 3.1 Evaluasi Hasil Pemantauan Lapangan (Monitoring Sections) Berdasarkan hasil evaluasi yang dilakukan Pusat Litbang Jalan dan Jembatan bekerja sama dengan Transport Research Laboratory (TRL) Inggris sejak tahun 1988 sampai 1994 diketahui bahwa kinerja campuran beraspal jenis Lataston atau HRS di sejumlah lokasi jalan, tidak sesuai dengan harapan karena setelah berumur satu atau dua tahun saja muncul sejumlah kerusakan berupa deformasi seperti alur (rutting), gelombang (waves), keriting (corrugations), pelelehan (bleeding) pada cuaca panas, licin (smooth) pada waktu hujan, dan jembul atau sungkur (upheavel). Walaupun dilakukan pemeliharaan dengan cara melapis ulang, namun kerusakan serupa muncul kembali. Kerusakan tersebut dirasakan sangat mengganggu kenyamanan berkendaraan, mengurangi kecepatan, mempercepat kerusakan pegas kendaraan (shock breaker) dan bahkan acapkali menimbulkan kecelakaan.

Dari hasil penelitian tersebut diketahui bahwa masalahnya antara lain adalah karena gradasi campuran yang tidak sesuai dengan spesifikasi, masalah pengkondisian perkerasan lama, masalah pengawasan mutu campuran beraspal dan masalah pelaksanaan.

Spesifikasi Lataston kemudian dievaluasi berdasarkan perkembangan British Standard BS 598 (1985), Hot rolled asphalt for roads and other paved areas, Part 1, Specification for constituent materials and asphalt mixtures.

Dari hasil evaluasi terhadap 25 seksi pengamatan yang tersebar dan dipantau kinerjanya selama seri waktu 3 tahun dapat diidentifikasi bahwa seksi jalan yang menggunakan Lataston bergradasi senjang menunjukkan kinerja yang cukup baik, sedangkan Lataston yang cenderung bergradasi menerus menunjukkan kerusakan berupa deformasi. Untuk membuktikan hal tersebut telah dilakukan percobaan lapangan di Jalan percobaan Skala Penuh Cileunyi, kabupaten Bandung pada tahun 1993. Jenis campuran yang dicoba adalah Lataston bergradasi semi senjang. Hasil percobaan lapangan seluruh percobaan Lataston dengan kadar aspal optimum dan 2 variasi kadar aspal (kadar aspal opt ±0,3%) telah menunjukkan kinerja yang baik, bahkan sampai tahun 2004 telah melebihi umur rencana (10 tahun) tanpa mengalami kerusakan dan pemeliharaan.

3.2 Analisis Efek Pemadatan dan Temperatur Untuk memperlihatkan efek pemadatan dan temperatur terhadap kepadatan di laboratroium, dilakukan percobaan campuran beraspal dengan pendekatan gradasi tertentu, yaitu: a. Gradasi Lataston A. b. Jumlah tumbukan Marshall masing-masing 50 kali dan 75 kali per muka benda uji

kecuali sebanyak 400 tumbukan untuk menentukan kepadatan pada kondisi membal (RD).

Pengujian pemadatan dilakukan menggunakan mold berdiameter 4 inci pada temperatur 110oC dengan pemadat Marshall. Setiap benda uji dilakukan pengujian kepadatan bulk Marshall (MD), kepadatan pada kondisi kepadatan membal (RD), dan berat jenis maksimum campuran (MSG). Rongga dalam campiran (Void In Mix, VIM) dihitung yaitu VIM pada kondisi kepadatan Marshall (VIM-MD) dan VIM pada kondisi kepadatan membal (VIM-RD). Data hasil pengujian disajikan dalam Tabel 1. Dalam Gambar 1a sampai dengan Gambar 1c diperlihatkan efek tempertur terhadap nilai kepadatan dan VIM. Penambahan temperatur dapat meningkatkan nilai kepadatan. Makin tinggi kadar aspal, makin rendah berat jenis campuran maksimum (MSG), makin tinggi nilai kepadatan refusal dan kepadatan bulk. Dari tiga gambar menunjukkan, perpotongan RD dengan MSG sebagai batas kadar aspal maksimum efektif untuk perencanaan. Kondisi ini dapat digunakan sebagai salah satu parameter untuk mentapkan kadar aspal di lapangan.

Tabel 1 Efek Temperatur Pemadatan Terhadap Kepadatan dan VIM

% 50 Tumbukan pada 110 0C 75 Tumbukan pada 110 0C

Kepadatan VIM Kepadatan VIM MD RD MSG MD RD MD RD MSG MD RD

4,5 2,15 2,33 2,44 2,22 2,37 2,45 ] 4,5 2,15 2,35 2,48 12,3 5,1 2,23 2,36 2,45 8,2 2,9 4,5 2,18 2,34 2,47 2,24 2,35 2,39

5 2,22 2,40 2,45 2,22 2,42 2,45 5 2,20 2,38 2,41 9,7 1,4 2,20 2,41 2,42 8,1 1,3 5 2,21 2,45 2,47 2,20 2,42 2,47

5,5 2,22 2,36 2,44 2,27 2,34 2,43 5,5 2,23 2,38 2,43 8,5 2,5 2,15 2,33 2,43 9,2 4,2 5,5 2,24 2,39 2,44 2,20 2,32 2,43

6 2,21 2,38 2,41 2,23 2,40 2,41 6 2,17 2,33 2,42 9,1 1,6 2,27 2,41 2,42 7,3 1,4 6 2,20 2,41 2,41 2,27 2,39 2,47

6,5 2,25 2,40 2,42 2,29 2,41 2,42 6,5 2,24 2,38 2,40 6,3 0,4 2,25 2,43 2,41 5,3 0,0 6,5 2,27 2,41 2,40 2,32 2,41 2,42

7 2,26 2,41 2,39 2,24 2,40 2,40 7 2,26 2,40 2,38 7,4 -0,51 2,29 2,40 2,40 5,1 -0,29 7 2,12 2,40 2,40 2,30 2,42 2,40

Rata2 = −

x = 8,86 2,21 Rata2 = −

x = 1,97 Std = s = 2,07 1,77 Std = s = 1,64

n = 6 5 n = 6 5 v = 5 4 v = 5 4 t = 2,015 2,132 t = 2,015 2,132 Ll = 6 2 Ll = 6 2 μ = 11,8 4,9 μ = 0,0 4,5 Z'' = 2,8 1,7 Z'' = NA 1,5

3..3 Analisis Statistik Atas Penerimaan VIM dengan Test Sisi Bawah Berdasarkan Tabel 1, dilakukan analisis penerimaan kepadatan. Analisis test sisi bawah digunakan karena persyaratan VIM adalah minimum. Data nilai rata-rata kepadatan ( x ), standar deviasi populasi (s) dan jumlah titik uji (n) dihitung dalam Tabel 1.

Dari hasil pengukuran VIM-MD dilakukan uji penerimaan dengan test sisi bawah (SSLB) sebagai berikut:

x = 8,86 %; s = 2,07 %; n = 6; Spesifikasi VIM-MD, LL = 6 %; Resiko penerimaan = 5%.

Bulk SG, MaxSG dan RDPemadatan pada 1100C, 50 Tumbukan

2,10

2,20

2,30

2,40

2,50

2,60

2,70

2,80

2,90

3,00

4 4,5 5 5,5 6 6,5 7 7,5

Kadar aspal (%)

Kep

adat

an g

/mL

-20,0

-15,0

-10,0

-5,0

0,0

5,0

10,0

15,0

VIM

(%)

MD-110-50 RD-110-50MSG-110-50 % Air Voids MD-110-50 % Air Voids RD-110-50 Log. ( % Air Voids RD-110-50)Log. ( % Air Voids MD-110-50) Log. (MSG-110-50)Log. ( MD-110-50) Log. ( RD-110-50)

Vim-RD-50

Vim-MD-

MSG-50

MD-50RD-50

Gambar 1a Efek Kepadatan dan Jumlah Tumbukkan pada Temperatur 110oC

Bulk SG, MaxSG dan RDPemadatan pada 1400C, 50 Tumbukan

2,10

2,20

2,30

2,40

2,50

2,60

2,70

2,80

2,90

3,00

4 4,5 5 5,5 6 6,5 7 7,5

Kadar aspal (%)

Kep

adat

an g

/mL

-20,0

-15,0

-10,0

-5,0

0,0

5,0

10,0

15,0

VIM

(%)

MD-110-50 RD-110-50MSG-110-50 % Air Voids MD-140-50 % Air Voids MD-110-50 % Air Voids RD-110-50Log. ( % Air Voids RD-110-50) Log. ( % Air Voids MD-110-50)Log. (MSG-110-50) Log. ( MD-110-50)Log. ( RD-110-50)

Vim-RD-50

Vim-MD-50

MSG-50

MD-50RD-50

Gambar 1b Efek Kepadatan dan Jumlah Tumbukkan pada Temperatur 1400C

Bulk SG, MaxSG dan RDVIM pada 50 dan 75 Tumbukan

2,10

2,20

2,30

2,40

2,50

2,60

2,70

2,80

2,90

3,00

4 4,5 5 5,5 6 6,5 7 7,5

Kadar aspal (%)

Kep

adat

an g

/mL

-20,0

-15,0

-10,0

-5,0

0,0

5,0

10,0

15,0

VIM

(%)

MD-110-75 RD-110-75MSG-110-75 % Air Voids MD-110-75 % Air Voids RD-110-75 MD-110-50RD-110-50 Log. ( % Air Voids RD-110-75)Log. ( % Air Voids MD-110-75) Log. (MD-110-50)Log. (RD-110-50) Log. (MSG-110-75)Log. ( MD-110-75) Log. ( RD-110-75)

Vim-RD-75

Vim-MD-75

MSG-75

MD-75RD-75

Vim-MD-50

Vim-RD-50

Gambar 1c Efek Kepadatan dan Variasi Tumbukkan

Dari tabel distribusi t, dengan n = 6 dan ν = (n-1) = 6-1 = 5, maka t = 2,015; Persen kerusakan yang dapat diterima = 5%

Nilai rata-rata populasi, μ adalah 8,11607,2015,286,8 =+=±=

nstxμ

Persen kerusakan adalah: 8,207,2

676,13" =−

=−

=sL

z Lμ

Dari distribusi normal, % kerusakan = 2,8 % < 5% (diterima). Untuk hasil pengukuran VIM-RD dengan test sisi bawah (SSLB) adalah sebagai berikut: x =2,21 %; s = 1,77 %; n = 5; Spesifikasi VIM-RD, LL = 2 %; Resiko penerimaan = 5% Dari tabel distribusi t, dengan n = 5 dan ν = (n-1) = 5-1 = 4, maka t = 2,132); Persen kerusakan yang dapat diterima = 5%

Nilai rata-rata populasi, μ adalah: 9,45

77,1132,221,2 =+=±=nstxμ

Persen kerusakan adalah: 7,177,1

2132,2" =−

=−

=s

Lz Lμ

Dari distribusi normal, % kerusakan = 0,015 % < 5% (diterima).

Dari kedua test di atas terlihat bahwa kedua test sama-sama dapat diterima yang menunjukkan keseragaman campuran. Test VIM-MD = 2,8 lebih besar dari pada test VIM-RD = 1,7 sehingga test VIM-RD adalah lebih baik dari pada test VIM-MD. 3.4 Data Seksi Pemantauan Seksi pemantauan yang signifikan diambil dari lokasi Cirebon-Losari, CL-3 yang terdiri atas dua kondisi yaitu penetrasi aspal tinggi dan penetrasi aspal medium, sedangkan penetrasi aspal rendah diambil dari Tangerang-Merak, TM-1. Dalam Tabel 2 disajikan data hasil pengujian kepadatan bulk (BD) hasil contoh inti (core drill) dari lapangan. Contoh inti kemudian dikondisikan pada temperatur 1100C dan 1600C, yang selanjutnya dilakukan pengujian kepadatan membal (RD) masing-masing RD110 dan RD160. Pengujian berat jenis campuran maksimum (MSG) juga diuji untuk menentukan rongga dalam campuran pada kondisi membal VIMRD. VIMRD hanya dihitung untuk kepadatan pada temperatur 160 0C dengan anggapan bahwa pada temperatur tersebut kepadatan membal sudah dicapai secara maksimal. Lihat Tabel 2.

Tabel 2 Kepadatan BD, RD dan MSG pada Penetrasi Aspal Rendah sampai Tinggi

No Titik BD RD-110 RD-160 MSG VIM-RD Penetrasi Tinggi

1 2,43 2,38 2,40 2,44 0,4 2 2,42 2,42 2,44 2,45 1,2 3 2,45 2,38 2,40 2,47 0,8 4 2,45 2,39 2,43 2,46 0,4 5 2,42 2,39 2,38 2,47 2 6 2,42 2,38 2,36 2,44 1,2 7 2,41 2,39 2,43 0,8 8 2,39 2,41 2,43 1,6 9 2,39 2,37 2,43 1,6

10 2,43 2,41 2,45 0,8 11 2,43 2,41 2,43 0 12 2,42 2,38 2,43 0,4

Penetrasi Medium 1 2,43 2,41 2,35 2,45 0,8 2 2,42 2,38 2,37 2,45 1,2 3 2,39 2,36 2,32 2,44 2,1 4 2,41 2,38 2,36 2,44 1,2 5 2,43 2,38 2,39 2,45 0,8 6 2,33 2,38 2,32 2,46 5,3 7 2,42 - 2,36 2,45 1,2 8 2,42 - 2,34 2,45 1,2 9 2,39 - 2,28 2,44 2,1

10 2,4 - 2,32 2,45 2 11 2,44 - 2,38 2,46 0,8

Penetrasi Rendah

No Titik BD RD-110 RD-160 MSG VIM-RD 2,29 2,24 2,22 2,43 5,8

2 2,27 2,2 2,24 2,46 7,7 3 2,22 2,19 2,23 2,44 9 4 2,27 - 2,23 2,45 7,4 5 2,18 - 2,14 2,43 10,3 6 2,17 - 2,16 2,38 8,8

Dalam Gambar 2a menunjukkan kondisi jalan di ruas jalan Tangerang-Merak yang

ditinjau, terjadi retak pada VIM tinggi dan penetrasi relatif rendah. Nilai penetrasi aspal sekitar 22 - 26 pada umur konstruksi 4 tahun, sebagai konsekwensi adanya rongga dalam campuran yang relatif tinggi sehingga aspal mengalami oksidasi dengan cepat.

Dalam Gambar 2b menunjukkan kondisi jalan relatif baik di ruas jalan Cirebon-Losari yang ditinjau. Persyaratan VIM sekitar 2% dan4% cukup memadai, sesuai dengan spesifikasi untuk lalu lintas berat, padat dan temperatur perkerasan jalan yang relatif tinggi. Nilai penetrasi antara 30 dan 35 pada umur konstruksi sekitar 4 tahun termasuk kategori sedang.

Dalam Gambar 2c diperlihatkan tipikal kondisi jalan yang mengalami deformasi plastis pada VIM rendah (Vim < 2%) dan penetrasi tinggi sekitar 45 – 52. Deformasi diiringi pelelehan aspal (bleeding) terjadi karena aspal tidak mempunyai ruang untuk menempati rongga dalam campuran yang memadai.

VIM-RD Lapangan TM-1, Kondisi Retak (Penetrasi Rendah)

2,12,152,2

2,252,3

2,352,4

2,452,5

2,552,6

2,652,7

2,752,8

2,852,9

0 1 2 3 4 5 6 7

Nomor Titik

Kep

adat

an (T

/m3)

-13-12-11-10-9-8-7-6-5-4-3-2-101234567891011

VIM

RD

(%)

RD-110 RD-160 MSGVIM-RD Linear ( MSG) Linear (RD-160)Linear (RD-110) Linear (VIM-RD)

RD-160

MSG

MD-110

Gambar 2a Kondisi Jalan Retak pada VIM Tinggi dan Penetrasi Rendah

VIM-RD Lapangan CL-3, Kondisi Baik (Penetrasi Medium)

2,25

2,3

2,35

2,4

2,45

2,5

2,55

2,6

2,65

2,7

2,75

2,8

0 2 4 6 8 10 12 14

Nomor Titik

Kep

adat

an (T

/m3)

-7

-6

-5

-4

-3

-2

-1

0

1

2

3

4

5

VIM

RD

(%)

RD-110 RD-160 MSGVIM-RD Linear ( MSG) Linear (RD-160)Linear (RD-110) Linear (VIM-RD)

RD-160MSG MD-110

Gambar 2b Kondisi Jalan Relatif Baik pada VIM Sesuai Spesifikasi & Penetrasi Sedang

VIM-RD Lapangan CL-3, Kondisi Deformasi (Penetrasi Tinggi)

2,352,372,392,412,432,452,472,492,512,532,552,572,59

0 2 4 6 8 10 12 14

Nomor Titik

Kep

adat

an (T

/m3)

-5-4,5-4-3,5-3-2,5-2-1,5-1-0,500,511,52

VIM

RD

(%)

RD-110 RD-160 MSGVIM-RD Linear ( MSG) Linear (RD-160)Linear (RD-110) Linear (VIM-RD)

RD-160

MSG

MD-110

Gambar 2c Kerusakan Deformasi Plastis pada VIM Rendah dan Penetrasi Tinggi 3.5 Percobaan Full Scale di Jalan Percobaan, Cileunyi-Bandung Dari hasil pemantauan lapangan, dilakukan langkah melakukan uji coba lapangan skala penuh yang diketahui terbukti dapat menghasilkan kinerja yang sesuai dengan rencana bila pemenuhan mutu bahan dan pelaksanaan dilaksanakan dengan memadai. Data yang dikumpulkan meliputi hal-hal sebagai berikut:

Gradasi hasil rumusan campuran kerja (Job Mix Formula). Kepadatan Marshall (MD), Kepadatan Membal (RD), Berat Jenis Maksimum

Campuram (MSG).

Uji penerimaan data yang diperoleh dari lapangan.

Jenis campuran yang diuji di lapangan adalah HRS, dengan alasan karena dalam periode tersebut muncul masalah penerapan Lataston atau HRS yang tidak sesuai dengan spesifikasi. Hampir 90% pelaksanaan HRS tidak sesuai dengan rencana sehingga umur jalan dalam satu atau dua tahun mengalami perubahan bentuk plastis (deformasi plastis). Gradasi gabungan yang dipakai ternyata hampir seluruhnya cenderung menerus.

Untuk uji coba lapangan ini, gradasi HRS dirancang berdasarkan hasil uji coba penggabungan agregat yang ada di Jawa Barat. Dari empat gradasi agregat yang digunakan berhasil dirancang gradasi yang senjang seperti ditunjukkan dalam Tabel 3 dan Gambar 7. Melalui percobaan laboratorium mulai dari rumusan rancangan campuran (Design Mix Formula) sampai dengan rumusan campuran kerja (Job Mix Formula) berhasil dilakukan dan memenuhi ketentuan persyaratan dalam spesifikasi.

Tabel 3 Gradasi HRS yang Diuji Coba

Lolos Saringan mm ASTM

JMF HRS-C (Alt-1)

19,1 3/4” 100 100 12,7 1/2” 92,8 90 - 100 9,52 3/8” 75,8 75 - 85 2,38 # 8 51,0 50 - 72 1,19 # 16 45,0 43 - 66 0,59 # 30 39,4 35 - 60 0,07 #200 6,5 6 - 12

No.8 – No.30 11,6 8 - 15 Batas Gap Maks. (0,2 x No.8) 9,0 14,4

Tabel 4 Sifat-Sifat Campuran Untuk JMF HRS-C

Uji Coba Skala Penuh di Cileunyi-Bandung

Sifat-Sifat Campuran MIN MAX JMF

TBC, % 6,2 8 7,15 Absorbed Asphalt 0 2 1,18 - 2,00 EBC, % 5,7 8,5 6,2 - 6,22 # No.200 (FF), % 4,5 10 4,83 - 7,25 #8 - #30,Total, % 7 13 7,1 - 10 CA, % 45 55 50 - 54,9 FA, % 30 45 37,5 - 41,4 F/B 0,7 1,4 0,78 - 1,05 BFT, micron 6 - 6 - 8,8 VIM Marshall 2 8 5 VIM-RD 2 5 2,8 VMA 14 - 14 Bulk SG of Agg - - 2,600 Eff SG of Agg - - 2,690

Sifat-Sifat Campuran MIN MAX JMF

MSGM - - 2,410 Density (JSD) - - 2,258

Untuk gradasi Alt-1, persyaratan kesenjangan dipenuhi yaitu selisih butir lolos No.

8 dan No. 30 = 9,0 lebih kecil dari pada ketentuan berdasarkan gradasi JMF yang ada (11,6%), dan berada pada rentang antara 8 dan 15, sehingga dianggap gradasi Lataston (HRS) ini masuk dalam kategori semi-gap. Untuk gradasi Alt-2 persyaratan kesenjangan dipenuhi tetapi batas gradasi agregat kasar terlalu besar dan seragam sehingga tidak digunakan untuk uji coba lapangan. Lihat Gambar 3. Gradasi Alt-1 tersebut tidak berada penuh pada amplop gradasi Lataston A atau amplop gradasi Lataston B, sehingga dinamakan sebagai HRS-C. Persyaratan sifat-sifat campuran hasil JMF disajikan dalam Tabel 4. Rancangan campuran ini dilakukan pemadatan sampai membal yang pengujiannya sesuai dengan Pedoman Bina Marga, No. BM. 025/T/BM/1999, Tata Cara Penentuan Kepadatan Mutlak.

Hasil percobaan lapangan yang dilaksanakan pada tahun 1993 untuk seluruh percobaan Lataston telah menunjukkan kinerja yang baik, bahkan sampai tahun 2004 telah melebihi umur rencana (10 tahun) karena tidak menunjukkan kerusakan dan bahkan tidak memerlukan pemeliharaan. Lihat Gambar 4.

Cileunyi-HRS-C (1993)

50,8

37,5

25,4

19,1

12,7

9,52

2,36

1,19

0,59

0,27

9

0,07

4

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Ukuran Butir (mm)

Pers

en L

olos

Aya

kan

(%)

HRS -WC HRS -BC

Cileunyi 1 993 HRS -C Alt-1 HRS -C Alt-2

# 200 2"

11/2"1"3/4

"

1/2"

3/8"

# 4# 8# 10

# 16

# 30

# 40

#50

# 100

Gambar 3 Gradasi HRS-C untuk Uji Coba Lapangan

Gambar 4 Percobaan Lapangan HRS-C Skala Penuh Oktober Tahun 1993 (Umur 10 tahun)

IV. PERALATAN UJI UNTUK PENENTUAN KEPADATAN MEMBAL

Berikut ini disajikan gambar-gambar alat pemadat untuk menentukan kepadatan membal sesuai dengan pedoman Bina Marga No. BM. 025/T/BM/1999, Tata Cara Penentuan Kepadatan Mutlak. Gambar 5a adalah pemadat getar listrik yang mempunyai telapak pemadat diameter 14 cm untuk mold berukuran diameter 15 cm (6 inci). Gambar 5b adalah alat pemadat gyratory yang dioperasikan dengan listrik. Gambar 5c adalah alat pemadat Marshall otomatis menggunakan listrik.

Gambar 5a Pemadat Getar Listrik

Gambar 5b Pemadat Gyratory Gambar 5c Pemadat Marshall Elektrik

V. KESIMPULAN DAN SARAN Dari uraian tersebut di atas maka dapat diambil beberapa kesimpulan sebagai berikut: 1. Pengujian kepadatan membal pada campuran beraspal panas untuk perkerasan jalan

yang dilakukan di laboratorium adalah sebagai simulasi pemadatan oleh lalu lintas di lapangan, untuk pencapaian rongga dalam campuran atau voids in mix (VIM) yang sesuai dengan ketentuan dalam spesifikasi teknik.

2. Dari data hasil uji laboratorium yang diambil dari sejumlah lokasi yang menunjukkan kinerja yang bervariasi telah terbukti secara statistik bahwa uji penerimaan mutu rongga dalam campuran (VIM) berdasarkan uji kepadatan membal sudah sesuai dengan formula campuran kerja (JMF), dan memenuhi kemungkinan kerusakan yang terjadi di lapangan.

3. Berdasarkan hasil uji coba lapangan secara skala penuh telah terbukti bahwa campuran beraspal yang dirancang dengan kepadatan membal disertai dengan mutu bahan yang memenuhi persyaratan, dapat mencapai umur rencana. Campuran lapis tipis beton aspal (Lataston) yang diuji coba di lapangan pada awal tahun 1993 telah membuktikan kinerjanya yang baik, tidak mengalami deformasi atau retak dan mampu bertahan lebih dari 10 tahun tanpa memerlukan pemeliharaan.

4. Penerapan uji kepadatan membal dapat menambah keandalan kinerja perkerasan jalan yang lebih mendekati perencanaan untuk proyek-proyek pembangunan dan pemeliharaan, terutama untuk lalu lintas berat dan temperatur tinggi di Indonesia.

DAFTAR PUSTAKA 1. Asphalt Institute Ms-2 (2004). Mix Design Methods for Asphalt Concrete and Hot-

Mix Types (MS-2 Sixth Edition) 2. Badan Standardisasi Nasional (2002). Tata Cara pengambilan contoh campuran

beraspal. SNI 03-6890-2002, 3. British Standard (1989). Methods of test for the determination of density and

compaction. BS 598: Part 104: 1989, Sampling and examination of bituminous mixtures for roads and other paved areas.

4. Dachlan, A.T, (1995). Penelitian Pengembangan Paket Program Komputer untuk Perancangan Campuran Beraspal dengan Berbagai Gradasi

5. Dachlan, A.T, (2002). Strategi dan Teknik Pemeliharaan Jalan (Penulis pertama), Seminar Loka Karya Pemeliharaan Jalan, HPJI DPD Jawa Barat, Juni 200

6. Dachlan, A.T, Sjahdanulirwan M (2005). Pengendalian Mutu pada Pekerjaan Jalan dan Jembatan. Jurnal Penelitian dan Pengembangan Teknologi Terapan Spektrum Teknologi, ISSN 1829-7587Vol. 12, No. 2, Oktober 2005.

7. Ditjen Bina Marga, Departemen PU (2004). Spesifikasi Umum Volume 3. Pekerjaan Jalan dan Jembatan.

8. Direktorat Jenderal Bina Marga. (1999). Tata Cara Penentuan Kepadatan Mutlak. No. BM. 025/T/BM/1999,

9. Puslitbang Jalan Dan Jembatan (1990). Penelitian Keandalan Mutu Pada Pekerjaan Campuran Aspal Untuk Jalan.

10. Puslitbang Jalan Dan Jembatan (1990). Penelitian Pemadatan Campuran Beraspal 11. Puslitbang Jalan Dan Jembatan (1990). Penelitian Perkerasan Jalan Kerjasama

Pusat Litbang Jalan dengan TRL 12. Puslitbang Jalan Dan Jembatan (1993). Penyempurnaan Studi Perencanaan

Campuran Beraspal di Indonesia. 13. Puslitbang Jalan Dan Jembatan (1994). Study of Mix Design and Spesification 14. Puslitbang Jalan Dan Jembatan (1995). Research on Hot Rolled Sheet Overlays in

Indonesia 15. Puslitbang Jalan Dan Jembatan (1996). Metoda Pelaksanaan Lataston dan Laston

(Road Strengthening and Rehabilitation dan Pavement Management System), 1993 16. Puslitbang Prasarana Trnasportasi (2002). Laporan Hasil Pengujian, Pekerjaan

Peningkatan Jalan North Java Road Improvement Project (NJRIP). Paket AP-04, AP-05 dan AP-06. Jawa Barat. Bandung, Oktober 2002

17. Sjahdanulirwan, Mohammad (1985). The use of statitical methods in highway construction quality control. MSc course in ”Highway engineering for developing countries”. Sept 1985.

18. Sjahdanulirwan, Mohammad. Pedoman umum dalam pengendalian mutu. Laporan pengkajian No. 12.013 - TJ.86 - Pusat Litbang Jalan (1987).